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氢燃料内燃机的优点及发展前景?

网友发布 2023-03-19 23:11 · 头闻号竞价资讯

一、氢气发动机的优点:

1、氢的资源丰富,并可采用多种方式制取。如可从天然气中提取。可由再生物质制取,可点解水制氢。

2、其理论循环接近奥托循环。氢气发动机集柴油机的高热效率和汽油机的高转速于一体,是个非常理想的系统。

3、氢气发动机可以靠空气燃料混合比的浓度调节动力输出,不需要节流阀。提高了发动机的整体效率,因为不存在燃料泵中流量的损失,稀薄燃料的效率较高也起到了一定的作用。

二、氢燃料内燃机发展前景;

氢气发动机是未来取代传统汽油、柴油等发动机的替代产品,也是发动机技术的最新趋势!!!

氢气发动机原理:氢气可从电解水、煤的气化、天然气中制取。氢气是一种最清洁的燃料,燃烧产物主要是水,

其次是在空气燃烧中形成的微量NOX,对空气没有什么污染。以氢气为燃料的汽车发动机的研究经历了一个曲折发展的过程,研究工作从30年代就已开始,但进展不大。70年代的石油危机给各国重新敲响了警钟,氢气再次被人们所关注。

目前,世界一些知名的大汽车公司都研制出了自己的氢气发动机。虽然推广应用氢气燃料发动机还要解决一系列技术问题,如需要找到氢气在汽车上安全有效的贮运方法;需要找到大量生产廉价氢的方法;需要解决氢燃料的供给系统等。但从长远和发展的观点来看,氢气发动机最有前途。

内燃机的发明推动了什么

电力机车噪声小,动力来自电力接触网,不受内燃机的限制,所以功率普遍较大,可以轻型化,进行高速客运,或重载货运,也可以不停站一口气地跑完长途路程。污染都一样的,但是电力机车污染源在发电厂,污染物可以集中处理。缺点是,电力接触网易受自然或人为的破坏,没有电就是一堆废铁。内燃机车运行灵活,不依赖接触网,对于车站调车作业来说,行动灵活的内燃机车更是首选。缺点是功率受到限制,受油箱油量和柴油机的限制,不能长途持续运行。不过我觉得现在大功率内燃机车一点也不比普通电力机车差,比如HXN5。总之,他们各有长短,谁也淘汰不了谁。任何偏向某一类型的车,都将会受到不小的损失。

电力机车与内燃机车各有什么好处

1860年,法国的勒努瓦模仿蒸汽机的结构,设计制造出第一台实用的煤气机。这是一种无压缩、电点火、使用照明煤气的内燃机。勒努瓦首先在内燃机中采用了弹力活塞环。这台煤气机的热效率为4%左右。英国的巴尼特曾提倡将可燃混合气在点火之前进行压缩,随后又有人著文论述对可燃混合气进行压缩的重要作用,并且指出压缩可以大大提高勒努瓦内燃机的效率。1862年,法国科学家罗沙对内燃机热力过程进行理论分析之后,提出提高内燃机效率的要求,这就是最早的四冲程工作循环。1876年,德国发明家奥托运用罗沙的原理,创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机,仍以煤气为燃料,采用火焰点火,转速为156.7转/分,压缩比为2.66,热效率达到14%,运转平稳。在当时,无论是功率还是热效率,它都是最高的。奥托内燃机获得推广,性能也在提高。1880年单机功率达到11~15千瓦(15~20马力),到1893年又提高到150千瓦。由于压缩比的提高,热效率也随之增高,1886年热效率为15.5%,1897年已高达20~26%。1881年,英国工程师克拉克研制成功第一台二冲程的煤气机,并在巴黎博览会上展出。随着石油的开发,比煤气易于运输携带的汽油和柴油引起了人们的注意,首先获得试用的是易于挥发的汽油。1883年,德国的戴姆勒创制成功第一台立式汽油机,它的特点是轻型和高速。当时其他内燃机的转速不超过200转/分,它却一跃而达到800转/分,特别适应交通动输机械的要求。1885~1886年,汽油机作为汽车动力运行成功,大大推动了汽车的发展。同时,汽车的发展又促进了汽油机的改进和提高。不久汽油机又用作了小船的动力。1892年,德国工程师狄塞尔受面粉厂粉尘爆炸的启发,设想将吸入气缸的空气高度压缩,使其温度超过燃料的自燃温度,再用高压空气将燃料吹入气缸,使之着火燃烧。他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功,为内燃机的发展开拓了新途径。狄塞尔开始力图使内燃机实现卡诺循环,以求获得最高的热效率,但实际上做到的是近似的等压燃烧,其热效率达26%。压缩点火式内燃机的问世,引起了世界机械业的极大兴趣,压缩点火式内燃机也以发明者而命名为狄塞尔引擎。这种内燃机以后大多用柴油为燃料,故又称为柴油机。1898年,柴油机首先用于固定式发电机组,1903年用作商船动力,1904年装于舰艇,1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成,1920年左右开始用于汽车和农业机械。早在往复活塞式内燃机诞生以前,人们就曾致力于创造旋转活塞式的内燃机,但均未获成功。直到1954年,联邦德国工程师汪克尔解决了密封问题后,才于1957年研制出旋转活塞式发动机,被称为汪克尔发动机。它具有近似三角形的旋转活塞,在特定型面的气缸内作旋转运动,按奥托循环工作。这种发动机功率高、体积小、振动小、运转平稳、结构简单、维修方便,但由于它燃料经济性较差、低速扭矩低、排气性能不理想,所以还只是在个别型号的轿车上得到采用。

内燃机的发明和应用有什么划时代重要意义呢?

电力机车结构简单,维护方便,故障率低,检修周期短,在线路上的运用时间长。牵引力大,功率因数应用高。我国主要的电力机车有国产韶山系列,和谐电力机车系列。最大功率为HXD2,功率为1万kW。电力机车缺点为受到电网的限制,无法在无电网下运行,且受到电分相的影响需要堕力运行,雨雪天气受到影响。

内燃机车由于自身带有柴油动力无需要外界动力传播,因此,比较灵活,作业不用升降受电弓,因此调车作业时分便捷。

尼考罗斯·奥古斯特·奥托是德国著名机械工程师,四冲程内燃机的发明者和推广者。1875年,奥托的公司终于完成了具有进气、压缩、作功、排气四冲程内燃机全套设计工作,四冲程内燃机由此变得更加精巧耐用、高效可靠。奥托与1832年6月10日出生在德国霍兹豪森镇的一个工匠家庭里。从1861年到1864年,奥托陆续进行了多种内燃机制造技术的发明,并在德国以及其他一些国家和地区相继取得了发明专利。1872年,为了扩大内燃机的生产,奥托又在产业化的道路上迈进一步,继续与兰根合作,成立了德意志煤气内燃机股份有限公司,就任第一任经理。1877年8月4日,奥托取得了具有划时代意义的内燃机技术的专利权。同年,在法国巴黎举办的万国博览会上,奥托的四冲程循环内燃机获得了金奖。1891年1月26日于科隆去世。

内燃机是一种用途非常广泛的机器:它驱动车辆和船只;它可以在工业的许多领域里使用;它是发明飞机必不可少的条件(到1939年第一架喷气式飞机飞上蓝天为止,所有的航空飞行都是用奥托四步冲程内燃机做动力)。但是内燃机最最重要的用途是驱动汽车。在奥托的内燃机发明以前,人们就为制造汽车做了很多尝试。有些发明家如西格弗里德·马库斯(1875年)、埃特时纳·勒内瓦尔(1862年)和尼古拉斯·约瑟夫·卡格诺特(约1769年)甚至成功地制造出能跑的样机。但是由于没有适当类型的引擎──重量小功率大的引擎,这些样机都没有实用价值。但是在奥托发明出四部冲程引擎还不到十五年的时间里,有两位发明家卡尔·本兹和戈特利布·戴姆勒各自都制造出实用而畅销的汽车。从那时以来许多其它类型的引擎也用来驱动汽车。用蒸汽、电磁或其它手段来驱动汽车将来终究会显示出无比的优越性,这是无可非议的。

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